エアコンの室外機と室内機を見ると、太いパイプのようなもので繋がれていることに気づいたことはありませんか？このパイプこそが、快適な室内環境を実現するための重要な「配管」なのです。

空調設備の配管は、まさに人間の血管のような役割を果たしています。血管が全身に血液を運んで生命を維持するように、配管は冷媒や水を建物内に循環させることで、冷暖房システムを機能させています。しかし、配管の多くは壁の中や天井裏に隠されているため、その重要性はあまり知られていません。

本記事では、空調システムの縁の下の力持ちである配管の種類や役割、仕組みを分かりやすく解説し、普段見えない場所で働く配管の秘密を明らかにします。

空調設備の配管とは？基本的な役割

空調設備の配管とは、冷暖房システムで使用される冷媒や水、空気などを建物内外で循環させるためのパイプや管路のことです。配管は空調システムの「輸送ネットワーク」として機能し、熱を運ぶ媒体を必要な場所に効率的に届ける役割を担っています。

配管の最も重要な役割は「熱の運搬」です。例えば、エアコンの冷房運転時には、室内の熱い空気から奪った熱を冷媒に乗せて室外機まで運び、そこで外気に放出します。この熱の移動を可能にしているのが冷媒配管です。暖房時は逆に、室外の熱を室内に運ぶ働きをします。

また、配管のもう一つの役割が「圧力の管理」です。冷媒は高圧と低圧を繰り返すことで液体と気体の状態変化を起こし、この変化によって熱の吸収と放出を行います。配管は、この圧力変化に耐えながら冷媒を安全に循環させる重要な役割を果たしています。

さらに、配管には「湿度の調整」に関わる機能もあり、冷房時に発生する結露水を外部に排出するドレン配管は、室内の湿度を適切に保つために欠かせません。これらの配管がなければ、どんなに高性能な空調機器があっても、快適な室内環境を実現することはできないのです。

空調配管の3つの主要な種類

空調システムで使用される配管は、運ぶ媒体や目的によって大きく3つの種類に分類されます。それぞれが異なる役割を持ち、空調システム全体の性能に重要な影響を与えています。

• 冷媒配管
• 冷温水配管
• ドレン配管

ここでは、これらの配管の特徴を理解し、空調設備の仕組みについて詳しく見ていきましょう。

冷媒配管

冷媒配管は、エアコンなどの空調機器において最も重要な配管です。

室外機と室内機を結び、冷媒という特殊な液体を循環させることで熱の運搬を行っているのが特徴です。冷媒配管には太い管（液管）と細い管（ガス管）の2本があり、それぞれ異なる役割を果たしています。

液管は高圧の液体冷媒が流れる配管で、室外機から室内機に向かって冷たい冷媒を送ります。一方、ガス管は低圧の気体冷媒が室内機から室外機に戻る配管です。

家庭用エアコンでは、液管が6.35mm（1/4インチ）、ガス管が9.52mm（3/8インチ）や12.7mm（1/2インチ）といったサイズが一般的です。冷媒配管は断熱材で覆われており、これにより配管内外の温度差による結露を防ぎ、エネルギーロスを最小限に抑えています。

また、冷媒は環境への影響を考慮したフロン系ガスが使用され、適切な圧力管理が不可欠なため、気密性の高い施工が要求されます。

冷温水配管

冷温水配管は、主に大規模な建物や業務用空調システムで使用される配管です。

中央のチラーやボイラーで作られた冷水や温水を、建物内の各空調機器に運ぶ役割を担っています。冷媒配管とは異なり、水を媒体として熱の運搬を行うのが特徴です。冷水配管は7℃程度の冷水を循環させ、夏場の冷房に使用されます。温水配管は45℃程度の温水を循環させ、冬場の暖房に使用されます。

一つのシステムで冷水と温水の両方を季節に応じて切り替える冷温水配管もあり、配管本数を削減できる点がメリットです。冷温水配管システムでは、往き配管で冷水や温水を各階や各部屋に供給し、戻り配管で使用後の水を熱源機器に戻して再度冷却や加熱を行います。水は冷媒に比べて熱容量が大きいため、大きな冷暖房能力を安定して供給できる利点があり、オフィスビルや商業施設で広く採用されています。

ドレン配管

ドレン配管は、空調運転時に発生する結露水を外部に排出するための配管です。冷房時には室内機の熱交換器で空気が冷却される際に水蒸気が凝縮して水滴となり、この結露水を適切に排出しなければ室内に水漏れが発生してしまいます。

ドレン配管は重力を利用して自然に水を流すため、適切な勾配（通常1/100以上）を付けて設置されます。また、空気の逆流を防ぐためのトラップ（水封）が設けられており、これにより外気や臭気の侵入を防いでいます。家庭用エアコンでは直径20mmの樹脂製配管が一般的です。

ドレン配管の詰まりは水漏れの原因となるため、定期的な清掃とメンテナンスが重要です。特に、ホコリや微生物によるスライムの発生により配管が閉塞することがあるため、適切な管理が求められます。また、冬場の凍結対策として、寒冷地では断熱材の施工や電気ヒーターの設置が行われる場合もあります。

配管に使われる材料と特徴

空調配管に使用される材料は、運ぶ媒体の種類や設置環境、耐久性要求などに応じて選択されます。主要な材料として

• 銅管
• 鋼管
• 樹脂管

があり、それぞれ異なる特徴と用途を持っています。適切な材料選択は、空調システムの性能と寿命に大きく影響するため、各材料の特性を理解することが重要です。

銅管

銅管は冷媒配管の材料として最も多く使用されている管材です。銅の優れた熱伝導性と耐食性により、冷媒との化学反応を起こしにくく、長期間安定した性能を維持できます。また、銅は加工性に優れ、現場での曲げ加工や接続作業が比較的容易に行えるのも大きな利点です。

冷媒配管用銅管は、日本工業規格（JIS H 3300）で品質が規定されており、高い気密性と耐圧性を持っています。家庭用エアコンでは1/4インチから5/8インチ（6.35mm～15.88mm）のサイズが一般的で、業務用では1インチ（25.4mm）以上の太い配管も使用されます。

銅管の欠点は、材料コストが比較的高いことと、酸性雨や海塩の影響により外面が腐食する可能性がある点です。そのため、屋外設置部分には防食テープを巻いたり、被覆材で保護したりする対策が必要です。また、銅は盗難のリスクもあるため、セキュリティ対策も重要な考慮事項となっています。

鋼管

鋼管は主に冷温水配管や蒸気配管に使用される材料で、強度と耐久性に優れています。配管用炭素鋼鋼管（SGP）が一般的で、高い耐圧性により大口径・高圧の配管システムに適しています。また、材料コストが比較的安価なため、大規模な空調システムでは経済性の観点からも選択されることが多い材料です。

鋼管の接続は主にねじ込み継手や溶接により行われ、確実な接合ができます。サイズは呼び径15A（1/2インチ）から300A以上まで幅広く対応でき、建物の規模に応じた柔軟な設計が可能です。また、鋼管は機械的強度が高いため、地震などの外力に対しても安定した性能を発揮します。

一方で、鋼管は錆の発生が最大の課題です。特に冷温水配管では内面の腐食により配管の詰まりや水質悪化を引き起こす可能性があります。そのため、亜鉛めっき処理を施したり、内面にライニングを行ったりする防食対策が不可欠です。また、断熱施工時には結露による外面腐食の防止も重要な要素となります。

樹脂管

樹脂管は軽量で施工性に優れ、腐食の心配がない材料として近年利用が拡大しています。主に塩化ビニル管（VP）、架橋ポリエチレン管（PEX）、ポリブテン管（PB）などが使用され、特にドレン配管や給排水配管で多く採用されているのが特徴です。

塩化ビニル管は耐薬品性に優れ、ドレン配管の標準的な材料として使用されています。接着剤による簡単な接続が可能で、現場での作業効率が良いのが特徴です。架橋ポリエチレン管は柔軟性があり、冷温水配管にも使用でき、曲げ半径が小さく取れるため狭いスペースでの施工に適しています。

樹脂管の利点は、軽量で運搬・施工が容易なこと、腐食しないため長寿命であること、断熱性能が高いことなどです。また、材料コストも比較的安価で、メンテナンス費用も抑えることができます。

ただし、耐熱性や耐圧性は金属管に劣るため、高温・高圧の用途には使用できない場合があります。また、紫外線により劣化するため、屋外では適切な保護が必要です。

まとめ｜見えない配管が支える快適な空調

空調設備の配管は、普段私たちの目に触れることはほとんどありませんが、快適な室内環境を実現するために欠かせない重要な役割を果たしています。冷媒配管は熱の運搬、冷温水配管は大規模な冷暖房の供給、ドレン配管は湿度調整と、それぞれが特有の機能を持って空調システムを支えている重要な部品です。

配管材料も用途に応じて最適化されており、銅管の優れた熱伝導性、鋼管の高い強度と経済性、樹脂管の軽量性と耐食性など、それぞれの特長が活かされています。これらの配管が適切に設計・施工されることで、エネルギー効率の良い空調システムが実現され、私たちの快適な生活が支えられています。

壁の中や天井裏に隠された配管の働きを理解することで、空調設備の仕組みがより身近に感じられ、適切なメンテナンスや省エネ意識にもつながるでしょう。